Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm ở duyên hải miền trung Việt Nam bao gồm phần đất liền và phần lãnh hải thuộc thềm lục địa biển Đông. Phía Bắc, từ Đông sang Tây, Thừa Thiên Huế trên đường biên dài 111,671 km tiếp giáp với các huyện Hải Lăng, Đakrông và Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. Từ mặt Nam, tỉnh có biên giới chung với huyện Hiên, tỉnh Quảng Nam dài 56,66km, với huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng dài 55,82 km. Ở phía Tây, ranh giới tỉnh (cũng là biên giới quốc gia) kéo dài từ điểm phía Bắc (ranh giới tỉnh Thừa Thiên Huế với tỉnh Quảng Trị và nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào) đến điểm phía Nam (ranh giới tỉnh Thừa Thiên Huế với tỉnh Quảng Nam và nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào) dài 87,97km. Phía Đông, tiếp giáp với biển Đông theo đường bờ biển dài 120km.… Trên địa bàn có nhiều khu di tích lịch sử và danh lam thắng cảnh có thể phát triển ngành du lịch, đáp ứng nhu cầu tham quan, vui chơi giải trí cho khách du lịch. Do đó mà hệ thống giao thông ở trên địa bàn tỉnh cần được đầu tư xây dựng, phát triển, mở rộng để đáp ứng tốt nhu cầu đi lại của người dân đồng thời tạo điều kiện lưu thông thuận lợi góp phần đẩy mạnh sự phát triển kinh tế của khu vực nói riêng và của cả nước nói chung. Khu vực khảo sát thuộc đới chuyển tiếp giữa kiểu địa hình đồi núi bóc mòn, dạng địa hình này được hình thành tạo do quá trình bào mòn, xâm thực. Bề mặt địa hình bị phân cắt tương đối mạnh bởi các nhánh sông, suối nhỏ. Khu vực khảo sát thuộc đới chuyển tiếp giữa kiểu địa hình đồi núi bóc mòn, dạng địa hình này được hình thành tạo do quá trình bào mòn, xâm thực. Bề mặt địa hình bị phân cắt tương đối mạnh bởi các nhánh sông, suối nhỏ.
MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến .7 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Điều kiện địa hình 1.1.3 Địa mạo .7 1.1.4 Địa chất: .7 1.1.5 Địa chất thuỷ văn 1.1.6 Khí hậu 1.2 Điều kiện xã hội khu vực tuyến 1.2.1 Dân cư phân bố dân cư 1.2.2 Tình hình kinh tế - Chính trị - Văn hóa - Xã hội vùng 1.2.3 Các định hướng phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội tương lai .9 1.3 Các điều kiện thi công .9 1.3.1 Điều kiện khai thác, cung cấp nguyên vật liệu 1.3.2 Điều kiện cung cấp máy móc 10 1.3.3 Điều kiện cung cấp nhân lực .10 1.3.4 Điều kiện cung cấp nhiên liệu, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt 11 1.3.5 Điều kiện đảm bảo y tế, giáo dục, thông tin liên lạc 11 1.4 Phân tích cần thiết phẩi đầu tư dự án 11 1.5 Qui mô, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng .12 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 13 2.1 Lựa chọn kết cấu thượng 13 2.2 Lựa chọn kết cấu hạ 13 2.3 Đề xuất giải pháp kết cấu sau 13 2.3.1 Phương án I .13 2.3.2 Phương án II 14 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ .14 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN I CẦU ĐƠN GIẢN BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC 14 3.1 Giới thiệu chung phương án 14 3.2 Tính toán khối lượng kết cấu nhịp 15 3.3 Tính toán khối lượng phận cầu: .17 3.3.1 Tĩnh tải lớp mặt cầu thiết bị: 17 3.3.2 Tĩnh tải phần lan can, tay vịn 17 3.4 Tính toán khối lượng mố, trụ: 18 3.4.1 Khối lượng mố: 18 3.4.2 Khối lượng trụ 19 3.5 Tính toán số lượng cọc: 20 3.5.1 Áp lực lớn tác dụng lên đáy bệ mố, trụ: .20 3.5.2 Tính toán sức chịu tải cọc bệ móng mố, trụ: 22 4.1 Giới thiệu chung phương án: .28 4.2 Tính toán khối lượng kết cấu nhịp 29 4.2.1 Khối lượng dầm chủ dầm ngang 29 4.2.2: Khối lượng phận cầu 31 4.3 Tính toán khối lượng mố, trụ 32 4.3.1 Khối lượng mố 32 4.3.2 Khối lượng trụ 32 4.4 Tính toán số lượng cọc 33 4.4.1 Áp lực lớn tác dụng lên mố, trụ: 33 4.4.2 Tính toán sức chịu tải cọc bệ móng mố, trụ: 34 4.4.3 Xác định số lượng cọc bố trí cọc: 35 CHƯƠNG 5: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT – SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU .37 5.1 Cơ sở để lựa chọn đưa vào thiết kế kỹ thuật: 37 5.2 So sánh phương án theo giá thành dự toán: .37 5.2.1 Phương án I: Cầu dầm đơn giản BTCT ƯST tiết diện I gồm nhịp 33m 37 5.2.2 Phương án II: Cầu dầm liên tục BTCT ƯST (50m + 70m + 50m) 37 5.3 So sánh phương án theo điều kiện thi công chế tạo 37 5.3.1 Phương án I: Cầu dầm đơn giản BTCT ƯST tiết diện I gồm nhịp 33m 37 5.3.2 Phương án II: Cầu dầm liên tục BTCT ƯST (50m + 70m + 50m) 38 5.4 So sánh phương án theo điều kiện khai thác, tu, bảo dưỡng .38 5.4.1 Phương án I: Cầu dầm đơn giản BTCT ƯST tiết diện I gồm nhịp 33m 38 5.4.2 Phương án II: Cầu dầm liên tục BTCT ƯST (50m + 70m + 50m) 38 5.5 Kiến nghị lựa chọn phương án: 38 PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 40 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ DẦM THEO PHƯƠNG DỌC CẦU 40 6.1 Đặc điểm cấu tạo .40 6.2 Các nguyên tắc tính toán tổ hợp nội lực 40 6.2.1 Giai đoạn thi công đúc hẫng đối xứng đốt qua trụ (từ đốt K0-K8) 40 6.2.2 Giai đoạn thi công xong đoạn sát trụ đà giáo, hợp long nhịp biên 41 6.2.3 Giai đoạn thi công đốt hợp long nhịp 41 6.2.4 Giai đoạn hoàn thiện 41 6.2.5 Giai đoạn khai thác sử dụng 41 6.3 Tải trọng tác dụng hệ số tải trọng 41 6.3.1 Trọng lượng thân đốt dầm.(DC): 41 6.3.2 Tĩnh tải giai đoạn 41 6.3.3 Hoạt tải 41 6.3.4 Tải trọng thi công cầu .41 6.3.5 Tải trọng gió đứng cánh hẫng (WUP) 42 6.3.6 Tải trọng co ngót từ biến 42 6.4 Sơ đồ bố trí cáp 42 6.5 Kết cấu nhịp giai đoạn thi công 42 6.5.1 Trình tự thi công cầu thể theo sơ đồ sau 42 6.5.2 Các bước thi công 43 6.5.3 Xây dựng cấu trúc liệu cho giai đoạn thi công .44 6.5.4 Tính toán diễn biến nội lực theo công nghệ đúc hẫng cân 45 6.6 Tính toán bố trí cốt thép dự ứng lực chịu momen âm dầm .47 6.6.1 Tính toán tải trọng tác dụng giai đoạn thi công 47 6.6.5 Tính Toán Nội lực Giai đoạn chịu hoạt tải khai thác 49 6.6.6 Tính toán số lượng cáp âm cho dầm chủ 52 6.6.7 Kiểm toán dầm chủ theo trạng thái giới hạn cường độ 54 6.6.8 Tải trọng tác dụng giai đoạn đúc đốt Ki căng cáp 60 6.7 Tính toán cốt thép dự ứng lực chịu momen dương giai đoạn khai thác 61 6.7.1 Tải trọng tác dụng giai đoạn khai thác .61 6.7.2 Tính toán số lượng cáp dự ứng lực cho dầm chủ .62 6.7.3 Kiểm toán dầm chủ theo trạng thái giới hạn cường độ 63 6.7.4 Giai đoạn hợp long nhịp biên căng nhóm cáp nhóm 2: 67 6.7.5 Giai đoạn hợp long nhịp căng cáp nhóm 3: 67 6.7.6 Giai đoạn thi công xong lớp mặt cầu, lan can tay vịn 68 6.7.7 Kết cấu nhịp giai đoạn khai thác sử dụng 68 6.8 Kiểm tra ứng suất tiết diện giai đoạn thi công 70 6.9 Kiểm tra ứng suất tiết diện giai đoạn khai thác sử dụng 71 6.9.1 Kiểm tra ứng suất 72 6.9.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép .72 6.9.3 Kiểm toán lực cắt 73 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TRỤ T1 75 7.1 Cấu tạo trụ 75 7.2 Các tải trọng tác dụng lên trụ 75 7.2.1 Tĩnh tải kết cấu nhịp 75 7.2.2 Tĩnh tải thân trụ 75 7.2.3 Hoạt tải tác dụng lên trụ 76 7.2.4 Lực hãm xe (BR) .79 7.2.5 Lực ly tâm (CE) 79 7.2.6 Tải trọng gió (WL,WS) .79 7.2.7 Tải trọng nước (WA) 81 7.3 Các trường hợp tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn 82 7.3.1 Tổng hợp tải trọng tác dụng .84 7.3.2 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt 86 7.4 Kiểm toán mặt cắt trụ 87 7.4.1 Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ trụ 87 7.4.2 Kiểm tra mặt cắt đáy móng 91 7.5 Xác định sức chịu tải cọc 92 PHẦN III: THIẾT KẾ THI CÔNG 100 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ CẦU 100 8.1 Đặc điểm cấu tạo trụ T1 100 8.1.1 Các số liệu cao độ 101 8.1.2 Địa chất khu vực đặt trụ T1 101 8.2 Đề xuất phương án thi công trụ .101 8.2.1 Đề xuất giải pháp thi công 101 8.2.2 So sánh lựa chọn giải pháp thi công .103 8.3 Trình tự thi công chi tiết .104 8.4 Các công tác trình thi công trụ 104 8.4.1 Công tác chuẩn bị 104 8.4.2 Công tác định vị tim trụ 105 8.4.3 Thi công cọc khoan nhồi 106 8.4.4 Xây dựng vòng vây cọc ván thép 112 8.4.5 Công tác đào đất hố móng 113 8.4.6 Thi công đổ lớp bê tông bịt đáy 113 8.4.7 Hút nước hố móng 114 8.4.8 Thi công bệ cọc, thân trụ 115 8.5 CÁC NỘI DUNG TÍNH TOÁN PHỤC VỤ THI CÔNG 117 8.5.1 Tính toán chiều dày bê tông bịt đáy 117 8.5.2 Tính toán cọc ván thép 118 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 134 9.1 Công nghệ thi công đúc hẫng cân 134 9.1.1 Ưu điểm 134 9.1.2 Nhược điểm 134 9.2 Trình tự thi công chi tiết .135 9.2.1 Trình tự thi công kết cấu nhịp 135 9.2.2 Các công nghệ thi công chi tiết bước thi công KCN 136 9.3 Công nghệ căng kéo loại cốt thép 151 9.3.1 Công tác chuẩn bị 151 9.3.2 Trình tự căng cáp 151 9.3.3 Một số cố thường gặp thi công dầm cách khắc phục 154 9.4 Một số yêu cầu vật liệu 154 9.4.1 Yêu cầu kỹ thuật .154 9.4.2 Kiểm tra chất lượng bảo quản 157 9.5 Nguyên lí cấu tạo chọn loại xe đúc 159 9.6 An toàn lao động 160 9.6.1 Khi lắp, vận hành tháo xe đúc 160 9.6.2 Khi đổ bêtông 160 9.6.3 Khi căng kéo dự ứng lực 161 9.7 Tính toán ổn định mút 161 9.7.1 Tính toán ổn định cánh hẫng trình thi công: 161 9.7.2 Tải trọng tác dụng: 161 CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TRỤ T1 163 10.1 Trình tự thi công chung trụ T1: 163 10.2 Trình tự thi công chi tiết trụ T1: 164 10.3 Khối lượng chi tiết theo định mức 1776-2007: 165 10.4 Biên chế nhân công máy móc cho chi tiết: 170 10.5 Biên chế tổ đội thi công: .176 PHỤ LỤC 1:TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 178 I Phương án I 178 II Phương án II 184 PHỤ LỤC II:DỰ TOÁN 194 Dự toán phương án I 194 Dự toán phương án II 198 PHỤ LỤC III: THIẾT KẾ DẦM CHỦ THEO PHƯƠNG DỌC CẦU 201 III.1 Các bước thực mô hình cầu phần mềm Midas 7.01 .201 III.2 Xác định nội lực dầm tính toán số bó cốt thép dự ứng lực: .203 III.3 Xác định nội lực dầm tính toán số bó cốt thép dự ứng lực: .208 III.4: Các biểu đồ moment ứng suất giai đoạn thi công 215 III.4.2 Kết ứng suất giai đoạn thi công .219 III.5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa 227 III.6 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu 228 III.7 Kiểm tra lực cắt 229 PHỤ LỤC IV: THIẾT KẾ TRỤ T1 231 IV.1 Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ trụ 231 IV.2 Kiểm tra mặt cắt đáy móng .234 TÀI LIỆU THAM KHẢO .236 PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến 1.1.1 Giới thiệu chung Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm duyên hải miền trung Việt Nam bao gồm phần đất liền phần lãnh hải thuộc thềm lục địa biển Đông Phía Bắc, từ Đông sang Tây, Thừa Thiên Huế đường biên dài 111,671 km tiếp giáp với huyện Hải Lăng, Đakrông Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị Từ mặt Nam, tỉnh có biên giới chung với huyện Hiên, tỉnh Quảng Nam dài 56,66km, với huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng dài 55,82 km Ở phía Tây, ranh giới tỉnh (cũng biên giới quốc gia) kéo dài từ điểm phía Bắc (ranh giới tỉnh Thừa Thiên Huế với tỉnh Quảng Trị nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào) đến điểm phía Nam (ranh giới tỉnh Thừa Thiên Huế với tỉnh Quảng Nam nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào) dài 87,97km Phía Đông, tiếp giáp với biển Đông theo đường bờ biển dài 120km.… Trên địa bàn có nhiều khu di tích lịch sử danh lam thắng cảnh phát triển ngành du lịch, đáp ứng nhu cầu tham quan, vui chơi giải trí cho khách du lịch Do mà hệ thống giao thông địa bàn tỉnh cần đầu tư xây dựng, phát triển, mở rộng để đáp ứng tốt nhu cầu lại người dân đồng thời tạo điều kiện lưu thông thuận lợi góp phần đẩy mạnh phát triển kinh tế khu vực nói riêng nước nói chung 1.1.2 Điều kiện địa hình Khu vực khảo sát thuộc đới chuyển tiếp kiểu địa hình đồi núi bóc mòn, dạng địa hình hình thành tạo trình bào mòn, xâm thực Bề mặt địa hình bị phân cắt tương đối mạnh nhánh sông, suối nhỏ 1.1.3 Địa mạo Quá trình địa mạo chủ yếu xói rữa, bóc mòn bề mặt riêng vùng thắp chân núi vùng đồng trước núi nơi có mặt sản phẩm sường tích có bề dày tăng lên rõ rệt Thực vật phát triển phong phú, phía tây, tây nam chủ yếu rừng lấy gỗ đồi thấp với loài thảo mộc hoang dại: sim mua, tram chối số hoa màu 1.1.4 Địa chất: Tại thực địa tiến hành lỗ khoan thăm dò vị trí trụ cầu hai mố cầu, xác định cấu tạo địa chất sau: - Lớp 1: Á sét - Lớp 2: Cát hạt mịn, chặt vừa - Lớp 3: Cát hạt trung, chặt 1.1.5 Địa chất thuỷ văn Sông Hữu Trạch bắt nguồn từ vùng núi phái tây thị xã Hương Trà, chảy qua số thung lũng hợp với dòng Tả Trạch tạo thành sông Hương ngã bà Bằng Lãng Mức nước lũ hàng năm song Hữu Trạch tương đối cao Qua điều tra thu thập vị trí dự kiến xây dựng cầu Hữu Trạch có mức lũ sau: - MN lũ năm 1975: +7.55m - MN lũ năm 1999: +8.9m - MN lũ năm 2007: +7.4m - MN lũ năm 2009: +8.05m - MN lũ hàng năm: +6.53m - MN thấp nhất: -0.5m Trên sở tài liệu thu thập khu vực phân tích tính toán bao gồm: phù hợp với quy mô công trình xây dựng dòng song Hữu Trạch, phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05, nên lựa chọn số liệu sau làm số liệu thủy văn thiết kế cầu qua song Hữu Trạch: - Tần suất thiết kế p= 1% - Cao độ đáy dầm cầu tối thiểu: +9m - Tĩnh không thông thuyền B=30m, H=6m - Khẩu độ yêu cầu: L=160m 1.1.6 Khí hậu Nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa thời tiết diễn theo chu kỳ mùa, mùa xuân mát mẽ, ấm áp; mùa hè nóng bức; mùa thu dịu mùa đông gió rét Nhiệt độ trung bình năm 25°C Số nắng năm 2000 Mùa du lịch đẹp từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau 1.2 Điều kiện xã hội khu vực tuyến 1.2.1 Dân cư phân bố dân cư Thừa Thiên Huế có mật độ dân số bình quân người 226,8 người/km Dân cư phân bố không địa phương: vùng đồng với mật độ trung bình 250 người/ km2 vùng núi, mật độ trung bình khoảng 40 người/km2 Khu vực hai đầu cầu xây dựng dân cư sống thôn Kim Ngọc, Thạch Hãn, Đinh Môn, Khe Trẹm với thành phố Huế Thời gian gần khu vực đẩy mạnh phát triển mặt Cùng với phát triển không ngừng kinh tế, trình độ dân trí nâng cao rõ rệt, đồng thời nắm bắt kịp thời chủ trương nhà nước nên tình hình dân số vùng năm gần tương đối ổn định Dân cư vùng phân bố tương đối đồng đều, mật độ dân cư tương đối lớn Ở gần vị trí xây dựng cầu, nhà dân tập trung hai bên tương đối nhiều Do trước thi công phải đảm bảo công tác đền bù giải tỏa để tạo mặt thi công cầu Trong trình thi công cần có biện pháp để đảm bảo mặt trật tự an ninh cho khu vực xây dựng cầu Dân cư vùng chủ yếu người Kinh nên phong tục tập quán đáng lưu ý 1.2.2 Tình hình kinh tế - Chính trị - Văn hóa - Xã hội vùng Tình hình kinh tế vùng năm gần có phát triển mạnh mẽ, thu nhập bình quân đầu người cao ngày tăng lên Mức sống người dân ngày nâng cao, kéo theo nhu cầu lại giao thông ngày tăng cao, điều yêu cầu thiết phải xây dựng nhiều tuyến đường, nhiều cầu để giải nhu cầu ngày cao người dân Khu vực xây dựng cầu nằm đường quốc lộ 1A Tình hình trị quốc phòng khu vực ổn định Các cụm dân cư có cán tuyên truyền sách Đảng, giáo dục trị cho nhân dân, nhờ mà lòng tin nhân dân vào đảng ngày tăng cao, dân chúng ngày yêu nước 1.2.3 Các định hướng phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội tương lai Dựa vào nguồn lực tổng hợp điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, kinh tế - xã hội người tranh thủ nguồn đầu tư nước, thời gian tới Thừa Thiên Huế tiếp tục đẩy nhanh tốc độ phát triển kinh tế sở định hướng phát triển chung tỉnh: - Tiếp tục chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng giảm dần tỷ trọng khu vực I, tăng dần tỷ trọng khu vực II III - Phát triển nông -lâm-ngư nghiệp dựa vào mạnh tỉnh, khai thác lợi vùng đầm phá ven biển, vùng gò đồi miền núi để mở rộng vững phát triển nuôi trồng thủy sản, vùng trồng rừng, vùng trồng công nghiệp - Tập trung phát triển công nhiệp, đặc biệt ngành công nghiệp quan trọng kinh tế tỉnh: Công nghiệp chế biến thực phẩm, đồ uống, công nghiệp dệt may, công nghiệp vật liệu xây dựng, bước phát triển sở công nghiệp kỹ thuật cao - Phát triển du lịch, dịch vụ sở khai thác mạnh tài nguyên du lịch tự nhiên nhân văn, tạo động lực cho phát triển ngành kinh tế khác địa bàn tỉnh - Kết hợp nguồn lực từ trung ương, nguồn lực chỗ, dân nguồn lực khác để đẩy nhanh tốc độ phát triển sở hạ tầng mạng lưới giao thông, điện, cấp thoát nước độ thị đặc biệt công trình thủy lợi để tạo khả tăng tưởng nhanh cho kinh tế 1.3 Các điều kiện thi công 1.3.1 Điều kiện khai thác, cung cấp nguyên vật liệu Vật liệu sử dụng cho công trình vùng cung cấp thuận lợi: + Đá: Mỏ đá Ga Lôi Thôn Hải Cát, Xã Hương Thọ, Huyện Hương Trà, Tỉnh Thừa Thiên Huế, nằm vùng đồi thấp, phía Bắc giáp khe Năcno, phía Nam giáp khe Thương, phía Đông giáp sông Hương, phía Tây giáp đường quốc lộ Mỏ có vị trí thuận tiện giao thông, đường thủy đường bộ, thuận lợi cho việc khai thác tiêu thụ sản phẩm Sản phẩm mỏ chủ yếu phục vụ cho thị trường xây dựng thành phố, vùng lân cận dự án lớn địa bàn nên việc vận chuyển sản phẩm tới nơi tiêu thụ thuận tiện Đá mỏ đá Ga Lôi thuộc nhóm đá Granit có chất lượng cao, có khả chịu lực nén, kéo mài mòn, đập lớn phù hợp với công trình xây dựng giao thông, thủy lợi dân dụng đòi hỏi khắt khe độ bền - Trữ lượng mỏ: 1.800.000m3 đá nguyên khai - Chủng loại chất lượng sản phẩm: Đá nguyên khai từ mỏ đá Ga Lôi Công ty chế biến theo quy cách sản phẩm sau: Các sản phẩm đá xây dựng Tên sản phẩm Kích thước Đá hộc Dăm nghiền 1x2 Dăm nghiền 2x4 Dăm nghiền 4x6 Đá cấp phối 0x37 Đá cấp phối 0x25 D max= 250mm D max = 20mm D max = 40mm D max = 60mm D max = 37mm D max = 25mm Cộng Độ rỗng (%) 49,07 49,07 Khối lượng Sản lượng thể tích (m3/năm) 1,25 40.000 1,37 30.000 1,37 20.000 30.000 15.000 10.000 145.000 + Cát: Dọc bờ sông Hương thuộc địa phận xã Hương Thọ, thị xã Hương Trà cát sau hút từ lòng sông tập kết bãi ven sông vận chuyển xe tải cỡ lớn đến vị trí thi công + Xi măng: Trên địa bàn tỉnh có nhiều công ty sản xuất xi măng: công ty TNHH Ximang Luks, nhà máy XM Đồng Lâm…Nhưng để thuận lợi cho đường vận chuyển, nhà thầu thi công chọn XM Luks nằm địa bàn thị xã để thi công, XM vận chuyển đường đến vị trí thi công + Đất đắp: Được khai thác vùng chân núi thấp, nằm sát địa phận xã Hương Thọ, sau vận chuyển xe tải tới vị trí thi công 1.3.2 Điều kiện cung cấp máy móc Đơn vị thi công có đầy đủ loại máy móc phục vụ cho việc thi công cầu như: Máy khoan cọc nhồi, cần cẩu, máy đào, máy ủi, ôtô vận chuyển bê tông, máy bơm bê tông, máy đầm bê tông loại máy móc cần thiết khác Đảm bảo trình thi công tiến hành đồng liên tục, đảm bảo tiến độ thi công 1.3.3 Điều kiện cung cấp nhân lực Khu vực có số lượng người dân nằm độ tuổi lao động chiếm tỉ lệ lớn Người dân có tính cần cù, chịu khó, ham học hỏi đào tạo tốt, có khả tiếp nhận nhanh tiến khoa học kỹ thuật Đây mạnh, nguồn lực quan trọng để phát triển kinh tế - xã hội Phía thi công có đội ngũ công nhân, cán kỹ thuật có trình độ cao, có khả làm việc môi trường khắc nghiệt thời tiết với suất cao 10 Hình III.37 Ứng suất thớ + Giai đoạn CS7: Hình III.38 Ứng suất thớ Hình III.39 Ứng suất thớ + Giai đoạn CS8: Hình III.40 Ứng suất thớ 223 Hình III.41 Ứng suất thớ + Giai đoạn CS9: Hình III.42 Ứng suất thớ Hình III.43 Ứng suất thớ + Giai đoạn CS10: Hình III.44 Ứng suất thớ 224 Hình III.45 Ứng suất thớ + Giai đoạn CS11: Hình III.46 Ứng suất thớ Hình III.47 Ứng suất thớ Hình III.48 Ứng suất thớ + Giai đoạn CS12: 225 Hình III.49 Ứng suất thớ Hình III.50 Ứng suất thớ + Giai đoạn CS13 III.51 Ứng suất thớ III.52 Ứng suất thớ 226 + Giai đoạn CS13 III.53 Ứng suất thớ III.54 Ứng suất thớ - Từ biểu đồ ứng suất giai đoạn CS1-CS14 ta thấy giá trị ứng suất kéo thới ứng suất nén thới bê tông nhỏ giá trị cho phép Vậy ứng suất giai đoạn thi công thỏa mãn ứng suất nén ứng suất kéo bê tông III.5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa Bảng III.13 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa chịu moment âm Mặt cắt dp (mm) c (mm) de=dp c/de Kết luận S0 4050 1619,37 4050 0,4 Đạt S1 3460 1572,48 3460 0,4 Đạt S2 3110 911,00 3110 0,293 Đạt S3 2800 782,44 2800 0,279 Đạt S4 2540 668,93 2540 0,263 Đạt S5 2330 663,01 2330 0,285 Đạt S6 2160 451,07 2160 0,209 Đạt S7 2040 340,03 2040 0,167 Đạt S8 1980 228,97 1980 0,116 Đạt S9 1950 116,06 1950 0,06 Đạt 227 Bảng III.14 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa chịu moment dương (nhịp giữa) Mặt cắt dp (mm) c (mm) de=dp c/de Kết luận S6 2160 284,83 2160 0,13 Đạt S7 2040 547,08 2040 0,268 Đạt S8 1980 494,43 1980 0,25 Đạt S9 1950 643,33 1950 0,33 Đạt Bảng III.15 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa chịu moment dương (nhịp biên) Mặt cắt S6 S7 S8 S9 dp (mm) 2160 2040 1980 1950 c (mm) 348,68 509,47 405,02 404,67 de=dp 2160 2040 1980 1950 c/de 0,16 0,24 0,20 0,21 Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt III.6 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu Bảng III.16 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu chịu moment âm Mặt fr cắt (kN/m2) Ig (m4) Yt (m) S0 3984,5 30,95 2,07 71490,01 153457,3 199494,5 71490,01 519515,7 Đạt S1 3984,5 20,35 1,72 56570,63 144667,4 188067,6 56570,63 478084,4 Đạt S2 3984,5 15,34 1,51 48573,96 106030,4 137839,5 48573,96 417857,0 Đạt S3 3984,5 11,66 1,33 41918,14 83094,6 41918,14 343463,1 Đạt S4 3984,5 8,99 1,18 36427,78 63292,2 82279,86 36427,78 279339,4 Đạt S5 3984,5 7,11 1,07 31771,73 46433,2 60363,16 31771,73 223703,7 Đạt S6 3984,5 5,82 0,976 28659,01 32354,7 42061,11 S7 3984,5 0,914 26156,46 20922,2 27198,86 26156,46 133127,6 Đạt S8 3984,5 4,56 0,88 24776,35 12030,5 15639,65 15639,65 95812,9 Đạt S9 3984,5 4,43 0,87 24364,67 7285,59 Đạt 1,2.Mcr Mtt 5604,3 1.33Mtt 108023 Mmin Mr =ФMn Kết luận 28659,01 175362,4 Đạt 7285,59 31711,2 Bảng III.17 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu chịu moment dương (nhịp giữa) 228 Mặt fr cắt (kN/m2) Ig (m4) Yd (m) S5 3984,5 7,11 1,41 24110,46 S6 3984,5 5,82 1,33 20923,12 18682,4 24287,12 20923,12 S7 3984,5 S8 3984,5 4,56 1,25 17442,55 47216,33 17442,55 63199,81 Đạt S9 3984,5 4,43 1,23 17220,81 38388,2 51056,31 17220,81 62044,61 Đạt 1,2.Mcr Mtt 1.33Mtt MMin Mr=ФMn Kết luận 5492 7139,6 7139,6 21318,86 Đạt 36204 Đạt 1,28 18677,34 28940,2 37622,26 18677,34 51690,61 35501 Đạt Bảng III.18 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu chịu moment dương (nhịp biên) Mặt fr cắt (kN/m2) Ig (m4) Yd (m) Mr=ФMn Kết luận S5 3984,5 7,11 1,41 24110,46 13753,8 18292,55 18292,55 21961,28 Đạt S6 3984,5 5,82 1,33 20923,12 26947,1 35839,64 20923,12 38532,13 Đạt S7 3984,5 1,28 18677,34 36240,4 48199,73 18677,34 54953,98 Đạt S8 3984,5 4,56 1,25 17442,55 41654,7 55400,75 17442,55 68644,78 Đạt S9 3984,5 4,43 1,23 17220,81 43082,6 57299,86 17220,81 67470,5 Đạt 1,2.Mcr Mtt 1.33Mtt MMin III.7 Kiểm tra lực cắt a Xác định bv dv: - dv = chiều cao chịu cắt hữu hiệu, lấy cự ly x(mm) đo thẳng góc với trục trung hoà hợp lực kéo lực uốn không cần lấy trị số lớn 0,9de 0,72h (mm) - bv = Bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao d v xác định Điều 5.8.2.7 - a = β1 c; c= Aps f pu − 0.85.β1 f 'c (b − bw ).h f f 0.85.β1 f 'c bw + k Aps pu dp Bảng III.19 Xác định dv bv Tiết diện Trên trụ 0.9de 0.72h c(mm) a(mm) 3645 3024 1619,37 1122,22 de-0.5a 3488,9 dv(mm) bv(mm) 3645 1000 229 b Xác định β θ Các hệ số β θ tra bảng phụ thuộc vào v/f’c εx: Trong đó: v = Ứng suất cắt bê tông tính theo công thức: v= Vu − ϕ.V p ϕ.bv d v εx = Ứng biến cốt thép chịu kéo phía chịu kéo uốn cấu kiện xác định theo công thức: Mu + 0,5 N u + 0,5Vu cot gθ − A ps f p dv ≤ 0,002 (*) εx = E s As + E p A ps Nếu kết tính toán ε x theo công thức (*) âm giá trị tuyệt đối phải giảm cách nhân với hệ số Fe tính theo công thức: Fε = E s As + E p Aps E c Ac + E s As + E p Aps Trong đó: ϕ = hệ số sức kháng cắt quy định; ϕ = 0.9 Ac = Diện tích bê tông phía chịu kéo uốn cấu kiện Aps = Diện tích thép dự ứng lực phía chịu kéo uốn cấu kiện Nu = Lực dọc trục tính toán, lấy dương chịu nén Vu = Lực cắt tính toán As = Diện tích cốt thép thường phía chịu kéo uốn cấu kiện Mu = Moment tính toán fpo = Ứng suất thép dự ứng lực ứng suất bê tông xung quanh không Tính: fpo = fpe + fpc Ep Ec fpe = ứng suất có hiệu thép ứng suất trước sau mát fpc = ứng suất nén trọng tâm tiết diện; fpc = F/A F = Tổng lực kéo cáp dự ứng lực gây F = (fpj - ∆fpf - ∆fpA)Aps = (1395-73,17-139,5).103.18.3080.10-6 = 65548,38(KN) A = Diện tích bê tông A = 10,8m2 fpc = 65548,38/10,8= 6069,3KN/m2) = 6,07 MPa 230 fpo = 1365 + 6, 07 197000 = 1428, 45 MPa 35750 Bỏ qua cốt thép thường chịu kéo As = Giả thiết θ = 35 độ Bảng III.20 xác định β θ tiết diện trụ: Tiết Mu Vu (KN) Nu (KN) v (MPa) diện (KN.m) Trên trụ 42490,8 5,62 15985,5 Căn vào v/fc ε’x tra hình 5.8.3.4.2-1 ta tra được: v/f'c 0,11 ε'x 0,001 Bảng III.21 Xác định θ vàβ: θ β Tiết Diện S2 36 2,09 Giá trị θ tính gần xác với giả thiết nên chọn để tính toán: c Xác định Vc Vs Cốt đai cốt thép sườn dầm, có đặc trựng sau: • Đường kính: 16 mm • Số nhánh: nhánh • Khoảng cách cốt đai: 100 mm Bảng III.22 tính Vn Vs: α (độ) Tiết diện Av(mm2) S(mm) Vc(KN) Vs(KN) S2 804,25 100 90 6016,56 22804,38 Bảng III.23 Kiểm toán Vn tiết diện sát trụ theo Điều 5.8.3 22TCN 272-05 Tiết diện S2 Vp Vn1 (KN) Vn2 (KN) Vn(KN) (KN) 28820,94 61312,50 28820,94 Vr = Ø.Vn Vu(KN) 25938,85 15985,5 Kết luận Đạt PHỤ LỤC IV: THIẾT KẾ TRỤ T1 IV.1 Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ trụ IV.1.1 Tính toán cấu kiện chịu nén uốn đồng thời: Bảng IV.1 Diện tích cốt thép 231 Kí hiệu Diện tích cốt thép ngang As ngang Diện tích cốt thép dọc As’dọc Cường độ chịu kéo thép fy Cường độ bêtông f’c Giá trị 0,0233867 0,008616 420000 30000 Đơn vị m2 m2 kN/m2 kN/m2 Tính P0: P0 = 0,85.30000.(15,24-0,064)+0,064.420000=413868 ( kN) ' ' ' Tính Prx: Prx = 0,85 f c a.b + As f s − As f s b=7.62m 0.003 d' ε h= 2m d ex Asdoüc c Pu ey A'sdoüc A's ngang As ngang d' Hình IV.1 Sơ đồ tính theo phương dọc cầu Bảng IV.2 Tính theo phương dọc cầu d= 1,95 m d'= 0,05 m h=2m c= 1,50 m a=b1.c= 1,275 m b=7,62m ' e= 0,0029 f'= 580000 kN/m Lấy: 420000 kN/m2 e= 0,0008 f= 160000 kN/m2 Pny= 249000,65 KN ' ' Trong đó: f s = ε E s , f s = ε E s , E s = 2.10 kN / m Giả thiết h=7.62m ε As ngang d b= 2m d' c 0.003 Asdoüc d' Pu ey ex A'sdoüc A's ngang Hình IV.2 Sơ đồ tính theo phương ngang cầu Bảng IV.3 Tính theo phương ngang cầu 232 m d'= m h=7,62m 7,57 0,05 m a=b1.c= 6,035 m b=2m 7,10 ' e= f'= 0,00298 596000 KN/m Lấy: 420000 kN/m2 e= f= 0,00021 42000 KN/m2 Pny= 311937,89 KN Kết 1/Pnxy= 4,806-06 Pnxy= 208090,96 > kN Đạt 53422,8 IV.1.2 Kiểm tra khả chịu cắt thân trụ Giả thiết d= c= Bảng IV.4 Nội dung kiểm tra theo phương X Hạng mục Hệ số sức kháng Chiều cao chịu cắt hữu hiệu theo phương X Bề rộng bụng hữu hiệu Hệ số khả bêtông bị nứt chéo Góc nghiêng ứng suất nén chéo Góc nghiêng cốt thép ngang với dọc trục Lực cắt tính toán theo phương X Cự ly cốt thép ngang theo phương X Kí hiệu Φ dvx bvx β θ α Vux sx Giá trị 0,9 6,768 2 45 90 300 độ độ kN mm Diện tích cốt đai chịu cắt cự ly Sx3Ф12 Sức kháng danh định bêtông Sức kháng cắt cốt thép chịu cắt Vn2 Sức kháng cắt danh định Vn = min(Vn1;Vn2) Sức kháng cắt cấu kiện Vr = ΦVn Avx Vcx Vsx 0,25.fc'.bv.dv Vnx Vrx 339,12 389,19 3687,65 101520 4076,84 3669,16 mm2 kN kN kN kN kN Bảng IV.5 Nội dung kiểm tra theo phương Y Hạng mục Kí hiệu Giá trị Hệ số sức kháng Φ 0,9 Chiều cao chịu cắt hữu hiệu theo phương X dvx 1,71 Bề rộng bụng hữu hiệu bvx 7,62 Hệ số khả bêtông bị nứt chéo β Góc nghiêng ứng suất nén chéo θ 45 Góc nghiêng cốt thép ngang với dọc trục α 90 Lực cắt tính toán theo phương X Vux Cự ly cốt thép ngang theo phương X sx 300 Diện tích cốt đai chịu cắt cự ly Sx3Ф12 Avx 339,12 Sức kháng danh định bêtông Sức kháng cắt cốt thép chịu cắt Vn2 Vcx Vsx 0,25.fc'.bv.dv 374,64 811,85 97726,5 Đơn vị m m Đơn vị m m độ độ kN mm mm2 kN kN kN 233 Sức kháng cắt danh định Vn = min(Vn1;Vn2) Sức kháng cắt cấu kiện Vr = ΦVn Vnx Vrx 1186,49 1067,84 Bảng IV.6 Kiểm tra khả chịu cắt với tất tổ hợp TTGH Dọc cầu Các tổ hợp Vuy(kN) Vry (kN) Cường độ I 467,15 1067,84 Cường độ II 626,92 1067,84 Cường độ III 792,15 1067,84 Đặc biệt 162,9 1067,84 Sử dụng 665,07 1067,84 IV.2 Kiểm tra mặt cắt đáy móng kN kN Ngang cầu Vry>Vuy Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Vux (kN) Vrx (kN) 3669,16 1125,61 3669,16 449,1 3669,16 3669,16 931,81 3669,16 Vrx>Vux Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt IV.2.1 Tính toán theo điều kiện chịu uốn Tính Sức kháng tính toán theo phương ngang cầu bảng IV.7 Bảng IV.7 Sức kháng tính toán theo phương ngang cầu Hạng mục Diện tích cốt thép thường chịu kéo (53d22) Diện tích cốt thép thường chịu nén Giới hạn chảy cốt thép Khoảng cách từ tâm cốt thép chịu kéo đến mép chịu nén Khoảng cách từ tâm cốt thép chịu nén đến mép chịu kéo Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất Chiều dày cánh chịu nén Bề rộng mặt cắt Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén Chiều dày khối ứng suất tương đương Sức kháng danh định Sức kháng tính toán Mômen tính toán Kết luận Kí hiệu Giá trị Đơn vị As 20136,82 mm2 A's fy 420 mm2 MPa ds 2939 mm d's 2939 mm β1 hf b 0,84 10000 mm mm c 39,5 mm a Mn Mr My 33,18 24716,18 22244,56 18677,4 Đạt mm KN.m KN.m KN.m Bảng IV.8 Sức kháng tính toán theo phương dọc cầu Hạng mục Diện tích cốt thép thường chịu kéo (54d18) Diện tích cốt thép thường chịu nén Giới hạn chảy cốt thép Kí hiệu Giá trị Đơn vị As 13734,36 mm2 A's fy 420 mm2 MPa 234 Khoảng cách từ tâm cốt thép chịu kéo đến mép chịu nén Khoảng cách từ tâm cốt thép chịu nén đến mép chịu kéo Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất Chiều dày cánh chịu nén Bề rộng mặt cắt Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén Chiều dày khối ứng suất tương đương Sức kháng danh định Sức kháng tính toán Mômen tính toán Kết luận IV.2.2 Tính sức kháng cắt bệ trụ ds 2941 mm d's 2941 mm β1 hf b 0,84 14000 mm mm c 19,24 mm a Mn Mr My 16,16 16918,35 15226,52 14033,56 Đạt mm KN.m KN.m KN.m Bảng IV.9 Tính sức kháng cắt bệ trụ theo phương X Hạng mục Kí hiệu Giá trị Hệ số sức kháng Φ 0,9 Chiều cao chịu cắt hữu hiệu theo phương X dvx 2,941 Bề rộng bụng hữu hiệu bvx 9,9 Hệ số khả bêtông bị nứt chéo β Góc nghiêng ứng suất nén chéo θ 45 Góc nghiêng cốt thép ngang với dọc trục α 90 Lực cắt tính toán theo phương X Vux Cự ly cốt thép ngang theo phương X sx 300 Diện tích cốt đai chịu cắt cự ly Sx4Ф12 Avx 452,16 Sức kháng danh định bêtông Vcx 837,14 Sức kháng cắt cốt thép chịu cắt Vsx 1861,72 Vn2 0,25.fc'.bv.dv 218369,25 Sức kháng cắt danh định Vn = min(Vn1;Vn2) Vnx 2698,86 Đơn vị m m độ độ kN mm mm2 kN kN kN kN 235 Sức kháng cắt cấu kiện Vr = ΦVn Vrx 2428,97 kN Bảng IV.10 Tính sức kháng cắt bệ trụ theo phương Y Hạng mục Hệ số sức kháng Chiều cao chịu cắt hữu hiệu theo phương X Bề rộng bụng hữu hiệu Hệ số khả bêtông bị nứt chéo Góc nghiêng ứng suất nén chéo Góc nghiêng cốt thép ngang với dọc trục Lực cắt tính toán theo phương X Cự ly cốt thép ngang theo phương X Diện tích cốt đai chịu cắt cự ly Sx4Ф12 Sức kháng danh định bêtông Sức kháng cắt cốt thép chịu cắt Vn2 Sức kháng cắt danh định Vn = min(Vn1;Vn2) Sức kháng cắt cấu kiện Vr = ΦVn Kí hiệu Φ dvx bvx β θ α Vux sx Giá trị 0,9 2,941 13,9 45 90 300 Avx 452,16 Vcx 1175,38 Vsx 1861,72 0,25.fc'.bv.dv 306599,25 Vnx 3037,10 Vrx 2733,39 Đơn vị m m độ độ kN mm mm2 kN kN kN kN kN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao Thông Vận Tải Quy Trình Thiết Kế Cầu 22TCN 272-05, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội -2005 [2] GS.TS Lê Đình Tâm.Cầu Bê Tông Cốt Thép Trên Đường Ôtô -Tập 1, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2005 [3] PGS.TS Nguyễn Viết Trung -PGS.TS Hoàng Hà -Th.S Đào Duy Lâm Các Ví Dụ Tính Toán Dầm Cầu Chữ I, T, Super-T Bê Tông Cốt Thép Dự Ứng Lực Theo Tiêu Chuẩn 22TCN 272-05, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2005 [4] PGS.TS Nguyễn Viết Trung -PGS.TS Hoàng Hà Công Nghệ Đúc Hẫng Cầu Bê Tông Cốt Thép, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội -2004 [5] Nguyễn Tiến Oanh -Nguyễn Trâm -Lê Đình Tâm Thi Công Cầu Bê Tông Cốt Thép, NXB Xây Dựng, Hà Nội -1995 [6] Nguyễn Trâm -Nguyễn Tiến Oanh -Lê Đình Tâm -Phạm Duy Hòa Thi Công Móng Trụ Mố Cầu, NXB Bộ Xây Dựng, Hà Nội -2005 [7] N.I POLIVANOV Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Và Cầu Thép Trên Đường Ôtô, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội –1979 [8] Nguyễn Như Khải -Phạm Duy Hòa -Nguyễn Minh Hùng Những Vấn Đề Chung Và Mố Trụ Cầu, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2000 236 [9] Lê Đức Thắng -Bùi Anh Định -Phan Trường Phiệt Nền Và Móng, NXB Giáo dục, 2000 [10] Ngô Đăng Quang –Trần Ngọc Linh –Bùi Công Độ Mô hình hóa phân tích kết cấu Cầu với Midas/civil, NXB Xây Dựng, 2000 237 ... - MN thấp nhất: -0.5m Trên sở tài liệu thu thập khu vực phân tích tính tốn bao gồm: phù hợp với quy mơ cơng trình xây dựng dòng song Hữu Trạch, phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05,... ngun khai - Chủng loại chất lượng sản phẩm: Đá ngun khai từ mỏ đá Ga Lơi Cơng ty chế biến theo quy cách sản phẩm sau: Các sản phẩm đá xây dựng Tên sản phẩm Kích thước Đá hộc Dăm nghiền 1x2 Dăm